DE102006013329B4

DE102006013329B4 - Method for fault detection of a network system

Info

Publication number: DE102006013329B4
Application number: DE102006013329A
Authority: DE
Inventors: Matthias Jaenecke
Original assignee: Yazaki Europe Ltd
Current assignee: Yazaki Europe Ltd
Priority date: 2006-03-21
Filing date: 2006-03-21
Publication date: 2008-01-31
Anticipated expiration: 2026-03-22
Also published as: DE102006013329A1

Abstract

Verfahren zur Fehlererkennung eines Netzwerksystems (1) zur Datenkommunikation bestehend aus einem Hauptnetzwerk (2) mit mindestens einer Prozessoreinheit (ECU3), die an einem Datenbus (3) angeschlossen ist und aus mindestens einem Netzwerkabzweig (4) mit mindestens einer weiteren Prozessoreinheit (ECU4) besteht, die an einem Busabzweig (5) des Datenbusses (3) angeschlossen ist, wobei der Datenbus (3) mit dem Busabzweig (5) durch ein Schaltkontakte (17, 18) aufweisendes Verbindungsrelais (8) trennbar und verbindbar ist,
wobei Prüfdaten von der Prozessoreinheit (ECU3) des Hauptnetzwerkes (2) an die Prozessoreinheit (ECU4) des Netzwerkabzweiges (4) bei zugeschaltetem Verbindungsrelais (8) gesendet werden, um anhand einer Antwort der Prozessoreinheit (ECU4) des Netzwerkabzweiges das Netzwerk zu prüfen, gekennzeichnet durch
Zuschalten eines definierten Spannungspotentials durch ein zusätzliches Schaltmittel (13) an dem Busabzweig (5) bei ausgeschaltetem Verbindungsrelais (8), um eine nicht vollständige Datenbustrennung durch das Verbindungsrelais (8) zu detektieren.Method for fault detection of a network system (1) for data communication comprising a main network (2) with at least one processor unit (ECU3) connected to a data bus (3) and at least one network feeder (4) with at least one further processor unit (ECU4) consists, which is connected to a bus branch (5) of the data bus (3), wherein the data bus (3) with the bus branch (5) by a switching contacts (17, 18) having connection relay (8) is separable and connectable,
wherein test data is sent from the processor unit (ECU3) of the main network (2) to the processor unit (ECU4) of the network branch (4) with the connection relay (8) switched on to check the network based on a response of the processor unit (ECU4) of the network branch by
Connecting a defined voltage potential by an additional switching means (13) on the bus branch (5) with the connection relay (8) switched off to detect an incomplete data bus separation by the connection relay (8).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a method according to the preamble of the claim 1.

In Kraftfahrzeugen werden Datennetzwerke mit einem Hauptbus und weiteren an dem Hauptbus angeschlossenen Nebenbussen eingesetzt. Der Nebenbus dient beispielsweise temporär zur Fahrzeugdiagnose oder kann im Fehler- oder Crashfall vom Hauptnetzwerk abgetrennt werden.In Motor vehicles become data networks with a main bus and others used on the main bus buses connected. The sub bus serves for example temporarily for vehicle diagnosis or can in case of a fault or crash from the main network be separated.

Der Hauptbus ist über ein Verbindungsrelais mit dem Nebenbus trennbar verbunden. Eine vollständige Leitungstrennung kann jedoch durch defekte Relaiskontakte des Verbindungsrelais verhindert werden. Die Kontakte können zum Beispiel durch Fahrzeugvibrationen verschweißen. Geringe Kontaktströme können verschmutzten Relaiskontakten führen, da diese nicht durch Kontaktfunken von hohen Strömen gereinigt werden, so dass es durch Verschmutzung nicht zur vollständigen Trennung kommt.Of the Main bus is over a connection relay is separably connected to the auxiliary bus. A full However, line disconnection can be caused by defective relay contacts of the connection relay be prevented. The contacts can be, for example, by vehicle vibrations weld. Low contact currents can lead to dirty relay contacts, because they are not cleaned by contact sparks from high currents, so that pollution does not lead to complete separation.

Ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der DE 199 22 408 A1 bekannt. Es fehlt jedoch eine Überwachung einer einwandfreien Trennung der einzelnen Relaiskontakte. Hierdurch kann es zu Kommunikationsstörungen in den funktionierenden Teilnetzwerken kommen.A method according to the preamble of claim 1 is known from DE 199 22 408 A1 known. However, there is no monitoring of proper separation of the individual relay contacts. This can lead to communication problems in the functioning subnetworks.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu finden, mit dem die Funktion eines zweipoligen Netzwerktrennrelais überprüft werden kann und mit dem für Diagnosezwecke der Zustand des Relais und des Netzwerkabzweiges gespeichert werden kann.Of the Invention has for its object to find a method with the function of a bipolar network separation relay can be checked and with that for Diagnostic purposes, the state of the relay and the network feeder can be stored.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 in Verbindung mit seinen Oberbegriffsmerkmalen gelöst.These Task is by a method with the characterizing features of claim 1 in conjunction with its generic features solved.

Durch die Erfindung ist eine zuverlässige Detektion von nichttrennenden Kontakten des Verbindungsrelais möglich, wobei dieser Fehler zuverlässig bei einer Fahrzeugdiagnose angezeigt wird.By the invention is a reliable one Detection of non-separating contacts of the connection relay possible, wherein this error reliably with a vehicle diagnosis is displayed.

Das erfindungsgemäße Verfahren beruht auf den Gedanken, zwei mit den Busleitungen verbundene Relaiskontakte auf ein definiertes Potential, zum Beispiel Massepotential, zu schalten, so dass die Spannungspotentiale der beiden Busleitungen des Netzwerkabzweiges auf ein gemeinsames Potential geschaltet werden. Ist zum Beispiel einer der Kontakte verschweißt, dann wird eine Busleitung oder Werden beide Busleitungen des Hauptabzweiges auf dieses definierte Spannungspotential gesetzt. Dieser Effekt kann zum Setzen eines Fehlerbits bzw. „Flags" genutzt werden, wobei dies bei einer Fahrzeugdiagnose angezeigt werden kann. Eine Fehlererkennungseinheit in einem Netzwerkknoten bzw. eine Prozessoreinheit kann den Fehler erkennen und in einem Diagnosespeicher erfassen.The inventive method is based on the idea of two relay contacts connected to the bus lines to switch to a defined potential, for example ground potential, so that the voltage potentials of the two bus lines of the network feeder be switched to a common potential. Is for example one of the contacts welded, then a bus line or both buses become the main branch set to this defined voltage potential. This effect can be used to set an error bit or "flags", this being at a Vehicle diagnosis can be displayed. An error detection unit in a network node or a processor unit may be the error recognize and record in a diagnostic memory.

Durch das Senden von Daten aus dem Hauptnetzwerk bzw. das Senden einer Nachricht aus dem Hauptnetzwerk zu einem Netzwerkteilnehmer im Nebennetzwerk, der wiederum die Daten an einen Teilnehmer im Hauptnetzwerk sendet, kann durch die Erfindung die Netzwerkfunktionalität geprüft werden. Findet dieser Kommunikationstest bei geöffnetem Verbindungsrelais (Trennungsrelais) statt, dann findet üblicherweise kein Datenaustausch mit dem Netzwerkteilnehmer im Nebenzweig statt. Daraus kann jedoch nicht auf eine vollständige Trennung der Datenleitung, wie im Fall eines verschweißten Relaiskontaktes des Verbindungs- bzw. Trennrelais, geschlossen werden. In diesem Fall sind nämlich beide Datenleitungen, also die Datenleitung des Hauptbusses und die Datenleitung des Nebenbusses, weiterhin miteinander verbunden. In diesem Fall wäre die erwünschte Funktion der Netzwerktrennung nicht gegeben, wobei das Hauptnetzwerk auch nicht richtig mit einem erforderlichen Abschlusswiderstand abgeschlossen wäre. Durch die erfindungsgemäße, zusätzliche Relaisprüfung dagegen kann dieser Fehler erkannt werden, der sonst bei einer erforderlichen Abzweigtrennung zur Störung führen würde oder zumindest bei Stichleitungen zur Diagnoseverbindung zu geringfügigen Störungen im Netzwerk führen würde, die nur unter bestimmten Bedingungen bemerkt werden würden.By sending data from the main network or sending one Message from the main network to a network participant in the secondary network, who in turn sends the data to a subscriber in the main network, can be checked by the invention, the network functionality. finds This communication test with open connection relay (Isolation relay) instead, then usually no data exchange with the network participant in the sideline instead. It can, however not to a complete one Separation of the data line, as in the case of a welded relay contact of the connection or disconnection relay, be closed. In this Case are namely both data lines, ie the data bus of the main bus and the data line of the sub-bus, still connected. In this case would be the desired one Function of the network separation is not given, the main network also not correct with a required terminating resistor would be completed. By the invention, additional relay testing On the other hand, this error can be detected, which otherwise would be necessary for a branch disconnection to the disturbance to lead would or at least in the case of stub lines for the diagnostic connection to minor disturbances in the Network lead would, which would be noticed only under certain conditions.

Durch das Senden und Wiederempfangen von Daten durch beide Busse kann also die Netzwerkfunktionalität geprüft werden. Durch die erfindungsgemäße zusätzliche Relaisprüfung werden alle möglichen Fehler erkannt, was die Qualität der Fehleranalyse erheblich verbessert. So können zum Beispiel fehlerhafte Netzabzweigtrennungen im Crashbereich leicht diagnostiziert und angezeigt werden.By sending and receiving data through both buses So the network functionality checked become. By the additional invention relay testing be all possible Error detected what the quality the error analysis significantly improved. For example, erroneous Netzabzweigtrennungen in the crash area easily diagnosed and are displayed.

Durch das Verbindungsrelais können defekte oder temporär genutzte Netzwerkzweige, wie Diagnosestichleitungen entkoppelt werden, wobei dieses Relais vorzugsweise in einem Fahrzeugsteuergerät angeordnet ist. Das zusätzliche Schaltrelais für die Anschaltung eines definierten Spannungspotentials kann kostengünstig in das Fahrzeugsteuergerät nahe dem Verbindungs- bzw. Netzwerktrennrelais integriert werden und kann, da keine Leistung geschaltet wird, ein Signalrelais in der Ausführung eines Trennrelais sein oder ein anderes Relais mit Schaltkontakten für geringe Ströme sein.By the connection relay can defective or temporary used network branches, how diagnostic feed lines are decoupled, this relay is preferably arranged in a vehicle control unit is. The extra Switching relay for the connection of a defined voltage potential can be cost effective in close the vehicle control unit the connection or network separation relay are integrated and can, because no power is switched, a signal relay in the execution an isolating relay or another relay with switching contacts for low streams be.

Zweckmäßigerweise verwenden die Busse zwei Leitungen für eine differenzielle Datenübertragung. Vorzugsweise sind die Busse CAN-, LVDS- oder FlexRay-Busse. Der Zweidrahtbus bzw. der Zweileiterbetrieb, wie der eines CAN-Busses, hat den Vorteil, dass die Erfindung mit handelsüblichen Bauelementen, wie Datenrelais und CAN-Transceiver mit Fehlererkennung, wie sie im Transceiver TJA 1041 verwendet wird, umgesetzt werden kann.Conveniently, the buses use two lines for differential data transmission. Preferably, the buses are CAN, LVDS or FlexRay buses. The two-wire bus or the Two-wire operation, such as that of a CAN bus, has the advantage that the invention can be implemented with commercially available components, such as data relays and CAN transceivers with error detection, as used in the transceiver TJA 1041.

In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die Netzwerk- bzw. Relaisprüfung durch ein Starten eines Steuerprogramms erfolgt bzw. ausgeführt wird, sobald das System diagnostiziert oder hochgefahren wird, insbesondere bei einem Netzwerkstart, oder ausgeführt wird, sobald das System heruntergefahren wird, falls eine Testzeit bei einem Netzwerkstart nicht zur Verfügung steht. Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass vor einem Fahrtantritt eine sichere Funktionsweise des Fahrzeugs erkannt wird. Das Verfahren kann direkt nach dem Netzwerkstart oder auch vor dem Herunterfahren des Netzwerkes durchgeführt werden. Insbesondere kann das Verfahren bei einer Diagnoseabzweigung kurz nach der Trennung der Diagnosegeräte oder bei Netzwerken durchgeführt werden, die kein sogenanntes Zeitbudget für eine Überprüfung beim Netzwerkstart zur Verfügung haben. Somit kann das erfindungsgemäße Testverfahren während einer sogenannten wake-up Phase stattfinden, die nicht unmittelbar mit einem Fahrzeugstart zusammenhängen muss. Häufig ist das Zeitbudget bzw. die für den Test zur Verfügung stehende Zeit gering. In diesem Fall kann alternativ das Verfahren durchgeführt werden praktisch kurz bevor das Netzwerk heruntergefahren wird. Da bevorzugterweise Fehler nur für eine Fahrzeugdiagnose gespeichert werden, kann das Verfahren nur oder zusätzlich bei einer Fahrzeugdiagnose durchgeführt werden.In an advantageous embodiment of the method according to the invention is provided that the network or relay test by starting a Control program is executed or executed as soon as the system is diagnosed or started up, especially during a network start, or executed will, as soon as the system shuts down, if a test time is not available at a network startup. This measure has the advantage that before driving a safe operation of the vehicle is detected. The procedure can be right after the network startup or even before shutting down the network. In particular, the method can be short in a diagnostic branch after the separation of the diagnostic equipment or in networks, the no so-called time budget for a check at the network start for Have available. Thus, the test method according to the invention while a so-called wake-up phase, which is not immediate must be related to a vehicle start. Frequently the time budget or for the test available standing time low. In this case, alternatively, the method carried out Just before the network shuts down. Because preferably only for a vehicle diagnosis can be stored, the procedure can only or additionally be carried out in a vehicle diagnosis.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Busabzweig ein Bus in einem Crashbereich ist. Vernetzte Funktionen im Crashbereich können Lichtfunktionen oder Radarfunktionen im Frontbereich des Fahrzeuges sein.A Further advantageous development of the invention is characterized in that the bus branch is a bus in a crash area. Networked functions in the crash area can Light functions or radar functions in the front area of the vehicle be.

Besonders günstig ist weiterhin, dass das Schaltmittel ein Schaltkontakte aufweisendes Schaltrelais ist, bei dem die Kontakte an ein detektierbares Spannungspotential einer Netzgleichspannung, insbesondere an 5 Volt DC, 12 Volt DC oder an Masse schaltbar sind. Je nach Schaltkreis können auch andere Gleichspannungspotentiale, z.B. 24 Volt, zur Fehlerdetektierung verwendet werden, insbesondere bei Lastwagen.Especially Cheap is further that the switching means a switching contacts exhibiting Switching relay is, in which the contacts to a detectable voltage potential a DC voltage, in particular to 5 volts DC, 12 volts DC or switchable to ground. Depending on the circuit can also other DC potentials, e.g. 24 volts, for fault detection be used, especially in trucks.

Damit eine schnelle Fehlererkennung bei minimalen Kosten möglich ist, wird die Fehlererkennung vorzugsweise durch einen Transceiver mit integrierter Fehlererkennung ausgeführt. Alternativ kann auch in vereinfachter Form ein Transceiver ohne integrierter Fehlererkennung eingesetzt werden.In order to Fast error detection at minimum cost is possible the error detection is preferably by a transceiver integrated error detection executed. Alternatively, also in simplified form a transceiver without integrated error detection be used.

Grundsätzlich kann in vereinfachter Form bei einem Transceiver ohne einen sogenannten Error Pin eine Kommunikationsüberprüfung durch die Prozessoreinheit des Hauptnetzwerkes erfolgen. Eine weitere bevorzugte Maßnahme besteht jedoch darin, dass die Detektion des nicht vollständig trennenden Verbindungsrelais durch ein Transceiver Error Pin erfolgt und durch die daran angeschlossene Prozessoreinheit des Hauptnetzwerkes ausgewertet wird.Basically in a simplified form in a transceiver without a so-called Error pin through a communication check the processor unit of the main network done. Another preferred measure however, is that the detection of the not completely disconnecting connection relay through a transceiver error pin and through the connected Processor unit of the main network is evaluated.

Durch diese bevorzugte Lösung kann bei einem Zweileiter CAN-Bus eine Detektion eines verschweißten Schaltkontaktes erfolgen und ein Fehler an die Prozessoreinheit gemeldet sowie in einem Fehlerspeicher abgelegt werden. Dieser Transceiver Ausgangsanschluß für die Fehlererkennung ist Bestandteil handelsüblicher Bauelemente, so dass keine speziellen Bauelemente benötigt werden, um das erfindungsgemäße Verfahren umzusetzen.By this preferred solution In the case of a two-wire CAN bus, a detection of a welded switch contact can be detected and an error is reported to the processor unit as well as in stored a fault memory. This transceiver output port for error detection is part of commercial Components, so that no special components are needed, to the inventive method implement.

Alternativ kann auch ein Transceiver ohne Error Pin verwendet werden, wobei durch die Prozessoreinheit eine Kommunikationsstörung mit Netzwerkteilnehmern aus dem Hauptnetzwerk erkannt wird, während durch ein Prüfrelais ein definiertes Spannungspotential auf die Datenleitungen im Abzweig geschaltet wird.alternative also a transceiver without error pin can be used, whereby by the processor unit a communication failure with network participants is detected from the main network while passing through a test relay a defined voltage potential on the data lines in the branch is switched.

Die Erfindung eignet sich für Netzwerke mit mehr als einen Netzwerkknoten im Hauptzweig und mindestens einem Netzwerkknoten im Nebenzweig.The Invention is suitable for Networks with more than one network node in the main branch and at least a network node in the sideline.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Further advantageous embodiments of the invention are characterized in the subclaims.

Ein Ausführungsbeispiel wird anhand der Zeichnungen näher erläutert, wobei weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung und Vorteile derselben beschrieben sind.One embodiment becomes closer on the basis of the drawings explains wherein further advantageous developments of the invention and advantages are described the same.

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine Darstellung des Netzwerksystems mit zwei CAN-Bussen, die mit einem Verbindungsrelais koppelbar sind, 1 a representation of the network system with two CAN buses, which can be coupled with a connection relay,

2 eine Darstellung des Netzwerksystems mit einem Busfehler in einem Nebenbus und ein durch das Verbindungsrelais entkoppeltes Hauptnetzwerk, 2 a representation of the network system with a bus error in a sub-bus and a decoupled by the connection relay main network,

3 Darstellung des Netzwerksystems mit einem nicht trennenden Relaiskontakt, beispielsweise infolge einer Kontaktverschweißung, 3 Representation of the network system with a non-isolating relay contact, for example as a result of contact welding,

4 eine Teildarstellung des Netzwerkes mit einem erfindungsgemäßen Prüfrelais im Normalbetrieb, 4 a partial representation of the network with a test relay according to the invention in normal operation,

5 eine Teildarstellung des Netzwerkes gemäß 4, wobei jedoch ein Kontakt des Verbindungsrelais verschweißt ist und das Prüfrelais geschlossen ist, 5 a partial representation of the network according to 4 in which, however, a contact of the connection relay is welded and the test relay is closed,

6 eine vollständige Darstellung des Netzwerkes im Normalbetrieb, wobei beide Busse durch das Verbindungsrelais miteinander gekoppelt sind, 6 a complete representation of the network in normal operation, both buses are coupled together by the connection relay,

7 eine vollständige Darstellung des Netzwerkes, wobei beide Busse durch das Verbindungsrelais voneinander getrennt sind, 7 a complete representation of the network, where both buses are separated by the connection relay,

8 eine vollständige Darstellung des Netzwerkes, wobei ein Schaltkontakt des Verbindungsrelais nicht trennt und die Kontakte des als Prüfrelais dienenden Schaltrelais geschlossen sind, 8th a complete representation of the network, wherein a switching contact of the connection relay does not disconnect and the contacts of the serving as a test relay switching relay are closed,

9 ein Beispiel einer praktischen Umsetzung der Erfindung mit Standardhardware, 9 an example of a practical implementation of the invention with standard hardware,

10 eine Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Prüfalgorithmus, 10 a flow chart of a test algorithm according to the invention,

11 eine Fortsetzung des Ablaufdiagramms gemäß 10, 11 a continuation of the flowchart according to 10 .

12 eine weitere Fortsetzung des Ablaufdiagramms gemäß 10, und 12 a further continuation of the flowchart according to 10 , and

13 eine Fehlertabelle einer erfindungsgemäßen Fehleranalyse. 13 an error table of an error analysis according to the invention.

1 zeigt ein Netzwerksystem 1 zur Datenkommunikation in einem Kraftfahrzeug. Dieses besteht aus einem Hauptnetzwerk 2 mit drei Prozessoreinheiten ECU1, ECU2 und ECU3, die an einem Datenbus 3 angeschlossen sind. Weiterhin umfasst das Netzwerksystem 1 ein Netzwerkabzweig 4 mit zwei weiteren Prozessoreinheiten ECU4 und ECU5. Diese sind an einem Busabzweig 5 des Datenbusses 3 ange schlossen. 1 shows a network system 1 for data communication in a motor vehicle. This consists of a main network 2 with three processor units ECU1, ECU2 and ECU3 connected to a data bus 3 are connected. Furthermore, the network system includes 1 a network branch 4 with two further processing units ECU4 and ECU5. These are at a bus branch 5 of the data bus 3 connected.

Der Datenbus 3 im Hauptnetzwerk 6 ist vorzugsweise ein CAN-Bus, wobei der Busabzweig 5 ein Nebenbus 7, insbesondere ebenfalls ein CAN-Bus, ist.The data bus 3 in the main network 6 is preferably a CAN bus, the bus branch 5 a sub bus 7 , in particular also a CAN bus, is.

Der Datenbus 3 bzw. der CAN-Bus im Hauptnetzwerk 6 ist mit dem Nebenbus 7 durch ein Schaltkontakte aufweisendes Verbindungsrelais 8 koppelbar und entkoppelbar. Der Nebenbus 7 kann also durch Öffnen der Schaltkontakte vom CAN-Bus im Hauptnetzwerk 6 entkoppelt bzw. vollständig getrennt werden, wie in 2 veranschaulicht ist.The data bus 3 or the CAN bus in the main network 6 is with the sub bus 7 by a switch contacts exhibiting connection relay 8th can be coupled and decoupled. The sub bus 7 So can by opening the switch contacts of the CAN bus in the main network 6 decoupled or completely separated, as in 2 is illustrated.

Um einen Netzwerkfehler im Bereich des des Nebenbusses 7 festzustellen, sendet zum Beispiel der als Mikrocontroller ausgeführte Prozessor ECU3 Prüfdaten an die Prozessoreinheit ECU4 des Nebenbusses 7 bei zugeschaltetem Verbindungsrelais. Dieser Zustand ist in 1 dargestellt, wobei die Relaiskontakte beide Busse 6 und 7 verbinden. Im Normalfall sendet der Prozessor ECU4 eine Antwort, die vom Prozessor ECU3 wieder empfangen wird. Kommt keine Antwort an, bedeutet dies, dass ein Netzwerkfehler im Bereich des Nebenbusses 7 vorliegt. Ein Netzwerkfehler kann eine Leitungsstörung sein, beispielsweise ein Kurzschluss gegen Masse GND sein, wie 2 veranschaulicht. In diesem Fall steuert der Prozessor ECU3 das Relais durch eine Steuerleitung 9 an, so dass das fehlerhafte Netzwerk bzw. der CAN-Bus vom Hauptnetzwerk 2 entkoppelt wird.To a network error in the area of the sub-bus 7 For example, the processor ECU3 executing as a microcontroller sends check data to the processor unit ECU4 of the sub-bus 7 with switched connection relay. This condition is in 1 shown, wherein the relay contacts both buses 6 and 7 connect. Normally, the processor ECU4 sends a response which is received again by the processor ECU3. If there is no response, it means that there is a network error in the side of the sub-bus 7 is present. A network error may be a line fault, such as a short to ground GND, such as 2 illustrated. In this case, the processor ECU3 controls the relay through a control line 9 so that the faulty network or the CAN bus from the main network 2 is decoupled.

Somit wird ein Verfahren ausgeführt, bei dem Prüfdaten von der Prozessoreinheit ECU3 des Hauptnetzwerkes 2 an die Prozessoreinheit ECU4 des Netzwerkabzweiges 4 bei zugeschaltetem Verbindungsrelais 8 gesendet werden, um anhand einer Antwort der Prozessoreinheit ECU4 des Netzwerkabzweiges 4 das Netzwerk zu prüfen.Thus, a method is executed in which test data is supplied from the processor unit ECU3 of the main network 2 to the processor unit ECU4 of the network branch 4 with switched connection relay 8th to be sent in response to a response of the processor unit ECU4 of the network branch 4 to check the network.

Das Bussystem umfasst an den Busenden Abschlussimpedanzen 10, 11, 12, wobei die erste Impedanz 10 am Busanfang des Hauptbusses 6 liegt, die zweite Impedanz an der Verbindungsstelle beider Busse 6 und 7 liegt, und zwar an den Schaltkontakten des Verbindungsrelais 8, und die dritte Impedanz 12 am Ende des Nebenbusses 7 angeschlossen ist. Wie die 1 und 2 zeigen, sind im Normalfall stets zwei Abschlussimpedanzen am Hauptbus 6 angeschlossen bzw. jeweils eine an jedem Busende.The bus system includes terminating impedances at the bus ends 10 . 11 . 12 , where the first impedance 10 at the bus start of the main bus 6 is the second impedance at the junction of both buses 6 and 7 is located, namely at the switching contacts of the connection relay 8th , and the third impedance 12 at the end of the auxiliary bus 7 connected. As the 1 and 2 normally show two terminating impedances on the main bus 6 connected or one at each bus end.

Wie in 3 gezeigt ist, kann es durch einen mechanischen Defekt im Verbindungsrelais 8 nicht zu einer vollständigen Datenleitungstrennung und zu einer Busterminierung kommen, insbesondere durch Kontaktverschweißung die durch Vibrationen im Ultraschallbereich entstehen können oder durch fehlende Konatktreinigung mittels hoher Ströme. Da dieser Fehler nicht unmittelbar durch eine Kommunikationsstörung bemerkt werden kann, ist es wichtig, die Funktion des Verbindungsrelais zu prüfen und für den Service die Daten über eine fehlerfreie Funktion bzw. Funktionsstörung bereit zu halten.As in 3 shown, it may be due to a mechanical defect in the connection relay 8th not come to a complete data line separation and a bus termination, in particular by contact welding which may be caused by vibrations in the ultrasonic range or by missing Konatktreinigung using high currents. Since this error can not be immediately detected by a communication fault, it is important to check the function of the connection relay and to have the data about a faultless function or malfunction available to the service.

Um ein nicht vollständig trennendes Verbindungsrelais 8 festzustellen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass ein definiertes Spannungspotential durch ein zusätzliches Schaltmittel 13 an dem Busabzweig bei ausgeschaltetem Verbindungsrelais 8 zugeschaltet wird, um beispielsweise einen verschweißten Schaltkontakt des Verbindungsrelais 8 zu detektieren.To a not completely disconnecting connection relay 8th determine, is provided according to the invention that a defined voltage potential by an additional switching means 13 at the bus branch with the connection relay switched off 8th is switched to, for example, a welded switch contact of the connection relay 8th to detect.

Wie 4 zeigt, dient ein mechanisches Schaltrelais 14 als Schaltmittel 13. Jeweils ein Schaltkontakt 15, 16 ist an eine Busleitung des Nebenbusses 7 angeschlossen. Bei geschlossenen Schaltkontakten liegen beide Busleitungen im Normalfall an Massepotential GND. Ist ein Kontakt, wie 5 zeigt, oder sind beide Kontakte des Verbindungsrelais 8 nicht getrennt, so liegt eine der Busleitungen des Hauptbusses bzw. beide Busleitungen an Massepotential. Hierdurch wird der Fehler erkannt.As 4 shows, serves a mechanical switching relay 14 as switching means 13 , One switching contact each 15 . 16 is on a bus line of the Ne benbusses 7 connected. With closed switch contacts, both bus lines are normally at ground potential GND. Is a contact, like 5 indicates, or are both contacts of the connection relay 8th not separated, so is one of the bus lines of the main bus or both bus lines to ground potential. This will detect the error.

Die 6 bis 8 veranschaulichen nochmal die erfindungsgemäße Fehlererkennung. In 6 ist der Normalbetrieb gezeigt. Beide Busse 6 und 7 sind miteinander verbunden. In 7 wird der Zustand gezeigt, bei dem der Netzwerkabzweig 4 vom Hauptnetzwerk 2 getrennt ist, während in 8 eine fehlerhafte Netzwerktrennung durch einen nicht geöffneten Kontakt des Verbindungsrelais 8 gegeben ist. Das Schaltrelais 14 ist während der Kontaktüberprüfung aktiviert.The 6 to 8th illustrate again the error detection according to the invention. In 6 the normal operation is shown. Both buses 6 and 7 are connected. In 7 the state is shown where the network branch 4 from the main network 2 is disconnected while in 8th a faulty network separation due to an open contact of the connection relay 8th given is. The switching relay 14 is activated during contact verification.

9 veranschaulicht ein Beispiel einer Schaltungsanordnung zur Fehlererkennung durch einen Transceiver mit integrierter Fehlererkennung. An einem Mikrocontroller 19 ist ein CAN-Transceiver z.B. vom Typ TJA 1041 verbunden, und zwar an Anschlüssen Rx, Tx eines CAN-Controllers. Ein Ausgang ERR des CAN-Transceivers ist mit einem Eingang Px3 des Mikrocontrollers verbunden. Ein Ausgang Px1 des Mikrocontrollers steuert einen Treibertransistor T1, der an einer Betätigungsspule 20 des Verbindungsrelais 8 angeschlossen ist, um beide Busse 6 und 7 zu verbinden. Die Abschlussimpedanz 11 besteht aus einem Kondensator C1 und den Widerständen R1, R2, die an den CAN-Transceiver 22 angeschlossen sind. Ein anderer Ausgang Px2 des Mikrocontrollers steuert einen weiteren Treibertransistor T2, der an einer Betätigungsspule 21 des Schaltrelais 14 angeschlossen ist. Beide mit dem Nebenbus 7 angeschlossenen Kontakte des Relais 14 können an Massepotential GND zugeschaltet werden. 9 illustrates an example of a circuit for error detection by a transceiver with integrated error detection. On a microcontroller 19 For example, a CAN transceiver of type TJA 1041 is connected to terminals Rx, Tx of a CAN controller. An output ERR of the CAN transceiver is connected to an input Px3 of the microcontroller. An output Px1 of the microcontroller controls a driver transistor T1 connected to an actuating coil 20 of the connection relay 8th is connected to both buses 6 and 7 connect to. The termination impedance 11 consists of a capacitor C1 and the resistors R1, R2 connected to the CAN transceiver 22 are connected. Another output Px2 of the microcontroller controls a further driver transistor T2 connected to an actuating coil 21 of the switching relay 14 connected. Both with the sub bus 7 connected contacts of the relay 14 can be connected to ground potential GND.

Die Detektion eines defekten Relais bzw. eines verschweißten Schaltkontaktes erfolgt durch die Fehlererkennung des Transceivers 22 mittels eines Error Pins an die Prozessoreinheit ECU3. Falls ein Transceiver ohne Busfehlererkennung eingesetzt wird, kann durch einen Kommunikationstest zwischen ECU3 und einem beliebigen Netzwerkteilnehmer im Hauptnetzwerk 6 unter Verwendung des Prüf- bzw. Schaltrelais 14 auf ein Zustandekommen einer Kommunikation bei vollständiger Datenbustrennung auf ein funktionierendes Verbindungsrelais 8 geschlossen werden bzw. bei erfolgloser Kommunikation auf ein defektes Verbindungsrelais 8 geschlossen werden.The detection of a defective relay or a welded switch contact is done by the error detection of the transceiver 22 by means of an error pin to the processor unit ECU3. If a transceiver without bus fault detection is used, a communication test can be performed between ECU3 and any network participant in the main network 6 using the test or switching relay 14 upon the establishment of a communication on full data bus separation to a working connection relay 8th be closed or unsuccessful communication on a defective connection relay 8th getting closed.

Ein Steuerprogramm zur Ausführung des Verfahrens wird gestartet, sobald das System hochgefahren wird, insbesondere nach einem Netzwerkstart. Das Verfahren kann auch vor dem Herunterfahren des Netzwerkes durchgeführt werden. Insbesondere bei einer Diagnoseabzweigung kurz nach der Trennung der Diagnosegeräte oder bei Netzwerken, welche kein Zeitbudget für eine Überprüfung beim Netzwerkstart zur Verfügung haben.One Control program for execution of the procedure is started as soon as the system is booted especially after a network start. The procedure may also be before shut down the network. Especially at a diagnostic branch shortly after the separation of the diagnostic equipment or For networks that do not have a time budget for a network startup check disposal to have.

Die 10-12 zeigen einen bevorzugten Steuerungsablauf. Nach einem Start schaltet das Verbindungsrelais 8 ein (Schritt 1 und 2). Eine Nachricht wird von der Einheit ECU3 an das Abzweignetzwerk gesendet, wie in Schritt 3 angegeben ist. Wird keine Antwort empfangen, wird ein „Kommunikationsdiagnose-flag" auf „0" gesetzt (Schritt 5). Der weitere Ablauf wird in 12 gezeigt. Die Einheit ECU3 prüft den Fehler-Pin des Transceivers bzw. des Sender-Empfängers (Schritt 15). Wird ein Fehler (z.B. Leitungsfehler) erkannt, dann stellt die Einheit ECU3 ein Störungsflag auf „0", wobei die Einheit ECU3 das Verbindungsrelais trennt und der Verbindungsrelaistest beendet wird, wie Schritt 16 und Schritt 18 des Ablaufdiagramms zeigen. Wird kein Fehler erkannt, wird das Abzweig-Flag auf „1" gesetzt und der Testverlauf, wie im Diagramm in 11 beschrieben ist, fortgesetzt. Wenn, wie in 10 gezeigt ist, im Schritt 4 von einer ECU im Abzweig eine Nachricht empfangen wird, dann antwortet diese mit einer Nachricht an ECU3, welche das Kommunikationsflag im Diagnosespeicher auf „1" setzt, wobei der Testverlauf wie in 11 beschrieben ist, fortgesetzt wird.The 10 - 12 show a preferred control flow. After a start, the connection relay switches 8th on (step 1 and 2). A message is sent from the unit ECU3 to the branch network as indicated in step 3. If no response is received, a "communication diagnostic flag" is set to "0" (step 5). The further procedure will be in 12 shown. The unit ECU3 checks the error pin of the transceiver or the transceiver (step 15). If an error (eg, line fault) is detected, unit ECU3 sets a fault flag to "0", unit ECU3 disconnects the connection relay and the connection relay test is terminated, as shown in step 16 and step 18 of the flowchart the branch flag is set to "1" and the test history as shown in the diagram in 11 is described, continued. If, as in 10 is shown in step 4 by an ECU in the branch a message is received, then this responds with a message to ECU3, which sets the communication flag in the diagnostic memory to "1", the test course as in 11 is described is continued.

11 zeigt die Fortsetzung des Diagramms in 10 nach dem Schritt 7 bzw. die Fortsetzung des Diagramms in 12 nach dem Schritt 17. Nach dem Ausschluß eines Datenbusfehlers im Nebenzweig wird der eigentliche Verbindungsrelaistest durchgeführt, in dem das Verbindungsrelais 8 den Abzweig vom Hauptnetzwerk 6 trennt und das Prüf- bzw Schaltrelais 14 die beiden Datenleitungen des Nebenzweigs bzw. des Nebenbusses 7 auf ein Massepotential schaltet (Schritt 8 und 9). Das Steuergerät ECU3 prüft den Error Pin des CAN Transceivers 22. Ist ein Kontakt des Verbindungsrelais 8 oder sind beide Kontakte des Verbindungsrelais 8 geschlossen, wird ein Fehler erkannt und das Relais-Diagnose-Flag auf „0" bzw. „Störung" gesetzt (Schritt 11). Wird kein Fehler detektiert, wird das Relais-Diagnose-Flag auf „1" (Schritt 12) gesetzt. Nach Setzen des Relais-Diagnose-Flags schaltet ECU3 das Prüfrelais ab und schaltet somit das Massepotential von den Datenleitungen des Nebenbusses 7 (Schritt 13). Im Schritt 14 verbindet die ECU3 das Hauptnetz und den Abzweig (Hauptnetzwerk 6 und Nebenbus 7) mit Hilfe des Verbindungsrelais 8 . Die Relaisprüfung wird mit dem Schritt 14 beendet. 11 shows the continuation of the diagram in 10 after step 7 or the continuation of the diagram in 12 after step 17. After the exclusion of a data bus error in the secondary branch, the actual connection relay test is carried out in which the connection relay 8th the branch off the main network 6 disconnects and the test or switching relay 14 the two data lines of the sub-branch and the sub-bus 7 to a ground potential (steps 8 and 9). ECU3 checks the error pin of the CAN transceiver 22 , Is a contact of the connection relay 8th or are both contacts of the connection relay 8th closed, an error is detected and the relay diagnostic flag is set to "0" or "fault" (step 11). If no error is detected, the relay diagnostic flag is set to "1" (step 12). After setting the relay diagnostic flag, ECU3 shuts off the test relay and thus shuts off the ground potential from the data lines of the sub-bus 7 (Step 13). In step 14, the ECU3 connects the main network and the branch (main network 6 and auxiliary bus 7 ) using the connection relay 8th , The relay check is ended with step 14.

Die Tabelle der 13 zeigt eine Diagnoseinterpretation bezüglich Fehler in der Abzweigleitung, der Kommunikation sowie des Verbindungsrelaiszustandes.The table of 13 shows a diagnostic interpretation regarding branch line, communication, and link relay condition errors.

Durch die Erfindung wird eine Relaisüberprüfung durchgeführt, um verborgene Relaisfehler zu diagnostizieren und die Systemdiagnose zu vervollständigen.By the invention is carried out a relay check to diagnose hidden relay errors and system diagnostics to complete.

11: NetzwerksystemNetwork system
22: HauptnetzwerkMain network
33: Datenbusbus
44: NetzwerkabzweigNetwork branch
55: BusabzweigBusabzweig
66: HaupnetzwerkHaupnetzwerk
77: Nebenbusslave bus
88th: Verbindungsrelaisconnection relay
99: Steuerleitungcontrol line
1010: Erste AbschlussimpedanzFirst terminating impedance
1111: Zweite AbschlussimpedanzSecond terminating impedance
1212: Dritte Abschlussimpedanzthird terminating impedance
1313: Schaltmittelswitching means
1414: Schaltrelaisswitching Relays
15-1815-18: Schaltkontakteswitch contacts
1919: Mikrocontrollermicrocontroller
20, 2120 21: Betätigungsspuleactuating coil
2222: CAN-TransceiverCAN transceiver

Claims

Method for fault detection of a network system ( 1 ) for data communication consisting of a main network ( 2 ) with at least one processor unit (ECU3) connected to a data bus ( 3 ) and at least one network branch ( 4 ) with at least one further processor unit (ECU4) connected to a bus branch ( 5 ) of the data bus ( 3 ), the data bus ( 3 ) with the bus branch ( 5 ) by a switching contacts ( 17 . 18 ) connection relay ( 8th ) is separable and connectable, with test data from the processor unit (ECU3) of the main network ( 2 ) to the processor unit (ECU4) of the network branch ( 4 ) when the connection relay ( 8th ) are sent to check the network based on a response of the processor unit (ECU4) of the network branch, characterized by connecting a defined voltage potential by an additional switching means ( 13 ) at the bus branch ( 5 ) with the connection relay switched off ( 8th ) to prevent incomplete data bus separation by the connection relay ( 8th ) to detect.

Method according to Claim 1, characterized in that the data bus ( 3 ) and the bus branch ( 5 ) are used in a motor vehicle buses.

Method according to claim 2, characterized in that that the buses have two lines for a differential data transmission and preferably CAN, LVDS or FlexRay buses.

Method according to one of the preceding claims, characterized by an embodiment as soon as the system ( 1 ) is diagnosed or started up, in particular at a network start, or is executed as soon as the system ( 1 ) is shut down if a test time is not available at a network startup.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the bus branch ( 5 ) is a motor vehicle diagnostic bus, a bus in a crash area or a potentially branched bus branch.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the switching means ( 13 ) a switch contacts ( 15 . 16 ) having switching relay ( 14 ), in which the contacts to a detectable, defined voltage potential of a DC network voltage, in particular to 5 volts DC, 12 volts DC or 24 volts DC, or to ground are switchable.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the error detection by a transceiver, in particular with integrated error detection.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the detection of a not completely disconnecting connection relay ( 8th ) by a transceiver error pin and by the connected thereto processor unit (ECU3) of the main network ( 2 ) is evaluated.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of processor units (ECU1, ECU2, ECU3) on the data bus ( 3 ) are connected.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least one processor unit (ECU4) at the bus branch ( 5 ) connected.